Optimización del control supervisor de un VEH usando transcripción directa de un problema de control óptimo

LAURA V. PÉREZ; ELVIO A. PILOTTA

Bahía Blanca, Buenos Aires, Argentina

Congreso; LVI Reunión Anual de Comunicaciones Científicas (UMA); 2006

Universidad Nacional del Sur, Unión Matemática Argentina

Para operar eficientemente sistemas electromecánicos con dos fuentes de energía, es necesario determinar el aporte instantáneo de cada fuente que minimice el consumo del sistema en su conjunto. Un ejemplo de estos sistemas son los vehículos eléctricos híbridos, que cuentan con un motor de combustión interna y un banco de baterías. Este problema puede ser planteado como un problema de control óptimo con horizonte finito sujeto a restricciones de desigualdad en la función de control y en la variable de estado. Resolver este problema usando las condiciones de optimalidad del principio del máximo de Pontryagin resulta complicado debido a que tanto la función objetivo, como la ecuación de estado son no lineales y la última, inclusive, está definida por tramos. Por otra parte, las restricciones de desigualdad obligan a introducir las condiciones de Karush-Kuhn-Tucker. Otra forma de resolver estos problemas es usando programación dinámica, pero a un altísimo costo computacional. Buscando evitar estas dificultades, se ha elegido un enfoque en que el problema es discretizado completamente, convirtiéndolo así en un problema de optimización con restricciones, en un espacio de dimensión finita que es resueltousando un esquema de programación no lineal. Aquí se describe el problema de control óptimo, la discretización usada y el problema de optimización resultante. Asimismo, se muestranresultados obtenidos para el caso del vehículo eléctrico híbrido en desarrollo en el Grupo de Electrónica Aplicada en la Universidad Nacional de Río Cuarto.